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氫燃料電池車,不做純電動的“備胎”

鉅大LARGE  |  點擊量:860次  |  2019年06月26日  

6月7日,豐田一場普及純電動車的發(fā)布會引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。豐田宣布,到2025年,豐田純電動和燃料電池車銷量將超過100萬輛。

這一計劃比之前提前了整整5年。豐田要轉(zhuǎn)向純電動?氫燃料電池車還有戲嗎?一時間議論紛紛。有人認為,豐田此次的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向和中國新能源汽車政策更偏向純電動不無關(guān)系。

然而,就在全球新能源汽車霸主豐田大手筆押注純電動車時,被外界普遍看好的純電動車市場中國,一股氫燃料的風(fēng),卻讓人猝不及防。

FCV或許從來都不是PlanB

5月“水氫發(fā)動機在南陽下線”的新聞,純屬一場鬧劇,但不可否認的是,這波熱度,卻以一種匪夷所思的方式,連帶炒熱了氫燃料電池車這個產(chǎn)業(yè)。

6月5日,上汽集團和上海化工區(qū)聯(lián)合宣布,全球規(guī)模最大、等級最高的氫燃料電池車加氫站在上?;^(qū)正式落成,將提供商業(yè)化服務(wù)。

3天后,上海市嘉定區(qū)10日推出《氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)規(guī)劃》和《氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展扶持政策(試行)》。當(dāng)天,長三角區(qū)域第一批先進的油氫合建站等項目在嘉定簽約,涵蓋整車及零部件企業(yè)、產(chǎn)學(xué)研平臺、示范運營、數(shù)據(jù)采集等各個領(lǐng)域。一座“氫能港”在嘉定呼之欲出。

作為中國先進制造業(yè)和汽車工業(yè)重鎮(zhèn),上海市一系列關(guān)于氫燃料的操作,讓人不得不揣摩更上層的產(chǎn)業(yè)政策及其背后的深意。

今年兩會期間,關(guān)于氫燃料的提案議案成為熱點話題。很快,4月9日,中國政府網(wǎng)發(fā)布了《國務(wù)院關(guān)于落實<政府工作報告>重點工作部門分工的意見》,意見中提到了加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),并提及該項工作由財政部、工信部、發(fā)改委、商務(wù)部、交通運輸部、住建部、能源局按職責(zé)分工負責(zé)。同時,地方推進加氫站建設(shè)工作。上海、蘇州、如皋等地區(qū)均已有相關(guān)的發(fā)展規(guī)劃。

顯然,國家已經(jīng)意識到加氫站對于氫能產(chǎn)業(yè)的重要性,并且開始逐步落實相關(guān)政策。

再聯(lián)想到去年10月,長城汽車入股德國加氫站運營商H2MOBILITY,今年4月豐田與北汽合作,向北汽福田提供燃料電池汽車零部件,氫燃料電池車的商業(yè)化之路一直沒有停止進化。每當(dāng)純電動車發(fā)展遇到問題時,氫燃料電池車很快都會摘掉“備胎”的帽子走到臺前?;蛟S,氫燃料電池車,從來都不是新能源路線的PlanB,只是它一直在等待一個展示自己的機會。

目前看,這個時機似乎越來越成熟了。

氫燃料乘用車開始預(yù)熱

目前,全球能達到量產(chǎn)級別的氫燃料乘用車有三款代表作,分別是豐田Mirai(參數(shù)|圖片)、本田Clarity(參數(shù)|圖片)和現(xiàn)代ix35(參數(shù)|圖片)氫燃料電池汽車。在一些基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展良好,汽車消費層級較高的地區(qū),比如美國加州,氫燃料電池車已經(jīng)進入尋常百姓家。

與國外車企不同,我國燃料電池汽車仍以客車和專用車為主。根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù)顯示,2018年國內(nèi)氫燃料電池汽車產(chǎn)量為1619輛,同比增長27%,其中專用車909輛,客車710輛。

在這其中,共有14家商用車企共44款車型已經(jīng)實現(xiàn)批量化生產(chǎn),包括中通客車,其2018年燃料電池汽車產(chǎn)量達到790輛,主力車型為燃料電池廂式運輸車;佛山飛馳汽車,其2018年的燃料電池汽車產(chǎn)量達到368輛,生產(chǎn)最多的車型為燃料電池公交車;此外還有上汽大通FCV80燃料電池寬體輕客、宇通F10/F12氫燃料電池客車等。

造成這一現(xiàn)狀的原因,一是因為商用車對燃料電池堆體積的敏感性較低,技術(shù)門檻低(一般需要35兆帕的壓力即可,相比之下,氫燃料乘用車一般需要70兆帕的壓力加氫,以保證可以儲存更多燃料);二是燃料電池車推廣離不開加氫站的建設(shè),而商用車運行線路比較固定,便于彌補目前加氫設(shè)施的不完善,比如,在上海化工區(qū)的一些公交路線,就是以上文提到的化工廠加氫站為圓心,向周邊延伸。

不過,以商用車為中心的氫燃料電池技術(shù),正在向乘用車市場滲透;就像以上?;^(qū)為母站,上海也已經(jīng)衍生出了一批新的加氫站。

上汽集團前瞻技術(shù)研究部程偉告訴汽車產(chǎn)經(jīng)網(wǎng),隨著燃料電池商用車陸續(xù)推動基礎(chǔ)設(shè)施和法規(guī)標(biāo)準逐步完善,市場認可度提高后,最后一定會反過來推動乘用車的發(fā)展。

例如,上汽集團在2016年推出的榮威950(參數(shù)|圖片)燃料電池轎車,目前是國內(nèi)唯一一款完成公告、銷售和上牌的燃料電池乘用車,目前累計運營里程已達50萬公里。

今年上海車展期間,十余家車企齊推氫燃料電池乘用車。包括東風(fēng)風(fēng)神AX7(參數(shù)|圖片)FCV、紅旗H5FCEV、上汽大通G20FC、漢騰FCV、眾泰E200FCV等,一時成為展會的一大亮點。而在吉利、長城等中國品牌大戶的新能源溝通會上,氫燃料也是他們永遠不忘提及的一塊技術(shù)儲備。

可以預(yù)見,商用車之后,將有一批氫燃料乘用車進入中國新能源汽車市場。有人預(yù)測,2020年豐田氫燃料車服務(wù)完東京奧運會之后,豐田很可能以此為契機向中國市場推廣氫燃料乘用車。目前,豐田和福田在商用車領(lǐng)域的合作,從某種程度上說,也是在為氫燃料乘用車的推廣鋪路。

氫從何處來?

理論上說,真正“零排放”的氫燃料電池車是新能源汽車的“終極目標(biāo)”。相比于傳統(tǒng)燃油動力總成,氫燃料電池具有能量利用率高、環(huán)境友好、安全性高等諸多優(yōu)勢,排放物只有水,簡直不能更完美。

但是,從已經(jīng)開展示范運營的燃料電池車項目看,燃料電池系統(tǒng)成本高昂和氣源不足,仍是制約燃料電池商業(yè)化運營的一大方面。成本可以隨著銷量攤薄,但如果氣源問題一天不解決,氫燃料電池車商業(yè)化就一天無解。

據(jù)了解,目前,化石能源(煤、天然氣)制氫、電解水制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫,是當(dāng)前主流的三大制氫路線。去年2月,由國家能源集團牽頭的中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟宣告成立,我國氫能大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用進一步加速。

根據(jù)上汽集團副總裁藍青松介紹,上?;^(qū)此次落成的加氫站,就是利用了上?;^(qū)副產(chǎn)氫,從而解決了加氫站氣源不足的問題?!凹託湔灸壳皻錃馊展?yīng)能力達到2噸,具備35MPa和70MPa氫氣商業(yè)化加注能力,每天可以為上汽燃料電池FCV80加氫400輛次,可以跑11萬公里?!?br/>
“制氫的方法有很多種,除了上述三大技術(shù)路線,還有活潑金屬與水反應(yīng)、生物質(zhì)制氫等?!蓖瑵髮W(xué)汽車學(xué)院學(xué)術(shù)委員會主任、燃料電池汽車技術(shù)研究所所長章桐說。

關(guān)于氫氣的來源,產(chǎn)學(xué)研界都給出了樂觀的估計。

上海浦江特種氣體有限公司董事長劉煒煒認為,我國制氫產(chǎn)業(yè)大有潛力可挖。比如,僅上?;^(qū)內(nèi)的工業(yè)副產(chǎn)氫,就足夠供應(yīng)3萬輛氫燃料電池汽車運行。“此前園區(qū)內(nèi)副產(chǎn)氫大多被企業(yè)直接燒掉,這是最低效的氫能使用方式?!?br/>
此外,由于我國各地區(qū)條件不一,制氫也可以因地制宜?!拔鞅辈簧俚胤斤L(fēng)能、光能資源豐富,在發(fā)展新能源的過程中出現(xiàn)‘棄電’現(xiàn)象,若用在電解水制氫中,不僅降低制氫成本,還能提高清潔能源使用效率?!眲槦槺硎?。

據(jù)汽車產(chǎn)經(jīng)了解,目前隨著氫能應(yīng)用的快速發(fā)展,氫氣市場的需求量持續(xù)上升。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,我國已經(jīng)是世界第一大制氫國,現(xiàn)有煤氣化制氫約1000萬噸,天然氣制氫300萬噸以上,石油制氫300萬噸,工業(yè)副產(chǎn)氫約800萬噸,電解水制氫100萬噸……

加氫站,從點到網(wǎng)

在推動燃料電池汽車商業(yè)化運營過程中,加氫站是產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。

根據(jù)H2stations.org發(fā)布的第11期全球加氫站統(tǒng)計報告顯示,截至2018年底全球共有369座加氫站。其中歐洲152座,亞洲136座,北美78座。

國內(nèi)方面,截至2018年底,我國共有23座建成的加氫站,占比約為6%,這個數(shù)字相較全國10萬多座加油站和70多萬個充電樁,實在太少。

而阻礙加氫站建設(shè)的最大的問題就是成本。據(jù)統(tǒng)計,一座日加氫能力500kg左右的加氫站建設(shè)成本在1500萬元左右,除去土建施工費,這里面占比最高的費用項是核心設(shè)備的進口費,其中排名前三的是壓縮機、儲氫設(shè)備以及加氫設(shè)備。

不過,可喜的是,目前國內(nèi)已經(jīng)有一些企業(yè)開始推出自主產(chǎn)品。例如,北京天高推出的隔膜式壓縮機,目前國內(nèi)近10家加氫站項目已投入使用;在加氫設(shè)備方面,張家港富瑞氫能加氫機已經(jīng)取得了國內(nèi)整機防爆認證,供應(yīng)了國內(nèi)超過15座加氫站項目。

此外,政府也在加大扶持力度。

早在2016年,工信部就在《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中指出,到2030年我國將建成加氫站1000座。

今年3月26日,財政部發(fā)布《關(guān)于進一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知》,要求降低新能源車補貼的同時,支持各地對充電(加氫)基礎(chǔ)設(shè)施進行“補短板”建設(shè)。

目前我國對于建造加氫站的補貼一般是國補400萬/站,地補不低于300萬/站。廣東佛山公布實施的加氫站政策顯示,新建固定式加氫站建設(shè)最高補貼800萬元,是目前全國補貼力度最大的城市。

在政策紅利驅(qū)動下,各地方政府加快了氫能產(chǎn)業(yè)布局,并在加氫站建設(shè)方面做出了明確的數(shù)量規(guī)劃。

“雖然當(dāng)前燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)和形勢良好,但還是存在一些問題,制約產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展?!鄙掀瘓F總裁陳志鑫認為,目前部分燃料電池的法規(guī)和標(biāo)準已滯后于技術(shù)發(fā)展,制約了燃料電池產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用推廣。

今年兩會期間,長城汽車總裁王鳳英就曾提議,國家應(yīng)加強頂層設(shè)計,統(tǒng)一規(guī)劃全國加氫基礎(chǔ)設(shè)施,以降低審批難度。目前加氫站的建設(shè)規(guī)劃主要依靠各地方政府推動執(zhí)行,審批流程少則半年,多則兩年。

在汽車產(chǎn)經(jīng)看來,氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)要想形成商業(yè)化、規(guī)?;?,除了政策上對基礎(chǔ)設(shè)施的扶持和補貼,還需要國家為其打造一套全新、相對完善的產(chǎn)業(yè)鏈體系,同時簡化和規(guī)范加氫站的審批流程,才能更好地吸引企業(yè)積極開展加氫站的建設(shè)和運營工作。

相比眼下普及度已經(jīng)頗高的純電動汽車,氫燃料電池車雖然還未大量進入商業(yè)化運營,但不可否認,氫燃料電池車更清潔,補能更便捷(和加油使用習(xí)慣相似),似乎更符合當(dāng)下國內(nèi)的能源形勢和消費者的用車習(xí)慣。

或許,氫燃料電池車從來都不是純電動發(fā)展路線的“備胎”,隨著技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施配套逐漸成熟,氫燃料電池車也許會成為商用車、甚至乘用車零排放進程中中流砥柱的技術(shù)力量。

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